放大電路的頻率響應(yīng)詳解課件

1、第五章 放大電路的頻率響應(yīng)5.1頻率響應(yīng)概述5.2晶體管的高頻等效模型5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)5.5多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)5.3場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型5.6集成運(yùn)放的頻率響應(yīng)和頻率補(bǔ)償童詩白第四版童詩白第四版本章重點(diǎn)和考點(diǎn)：2、單管共射放大電路混合模型等效電路圖、 頻率響應(yīng)的表達(dá)式及波特圖繪制 、分析。1、晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管的混合(高頻）模型的建立。本章教學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)3、集成放大電路頻率響應(yīng)的表達(dá)式及波特圖繪制 、分析。本節(jié)討論的問題：1.什么是頻率響應(yīng)？如何研究RC放大電路的頻率響應(yīng)？2.放大電路頻率響應(yīng)好壞由什么性能指標(biāo)決定？5.1頻率響應(yīng)概述本節(jié)學(xué)習(xí)方法：1.解析式分析法 （相量表達(dá)

2、式）2.圖解分析法波特圖法5.1頻率響應(yīng)概述5.1.1研究放大電路頻率響應(yīng)的必要性由于放大電路中存在電抗性元件（電解電容）及晶體管極間電容，所以電路的放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)，隨著頻率的變化，容抗隨之變化，放大倍數(shù)的大小和相位均會(huì)發(fā)生變化。放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系稱為頻率響應(yīng)或頻率特性。頻率響應(yīng)的表達(dá)式常用相量來表示。電壓增益的幅值與頻率的函數(shù)關(guān)系稱為幅頻特性電壓增益的相位差與頻率的函數(shù)關(guān)系稱為相頻特性。一、 高通電路+_+_CR令：5.1.2頻率響應(yīng)的基本概念fL稱為下限截止頻率幅頻特性相頻特性則有：以放大電路的對(duì)數(shù)頻率特性進(jìn)行分析：?jiǎn)栴}：為什么說該電路是高通電路？對(duì)數(shù)幅頻特性：對(duì)數(shù)幅頻特性：波特圖

3、 實(shí)際幅頻特性曲線：圖 5.1.3(a) 幅頻特性當(dāng) f fL(高頻)，當(dāng) f fT 時(shí)，三極管失去放大作用； f = fT 時(shí)，由式得：3.共基截止頻率 f 值下降為低頻 0 時(shí) 的 0.707 時(shí)的頻率。 f 與 f 、 fT 之間關(guān)系：因?yàn)榭傻谜f明：所以：1.f 比 f 高很多，等于 f 的 (1 + 0) 倍； 說明CB組態(tài)頻率響應(yīng)特性好于CE組態(tài)。2. f fT Rs，Rb rbe；(1 + gmRc)Cbc Cbe說明：式不很嚴(yán)格，但從中可以看出一個(gè)大概的趨勢(shì)，即選定放大三極管后，rbb 和 Cbc 的值即被確定，增益帶寬積就基本上確定，此時(shí)，若將放大倍數(shù)提高若干倍，則通頻帶也將幾

4、乎變窄同樣的倍數(shù)。 如愈得到一個(gè)通頻帶既寬，電壓放大倍數(shù)又高的放大電路，首要的問題是選用 rbb 和 Cbc 均小的高頻三極管。*場(chǎng)效應(yīng)管共源放大電路的增益帶寬積（自閱）另外，還可考慮采用共基電路。5.5多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)5.5.1多級(jí)放大電路頻率特性的定性分析多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)：對(duì)數(shù)幅頻特性為：在多級(jí)放大電路中含有多個(gè)放大管，因而在高頻等效電路中有多個(gè)低通電路。在阻容耦合放大電路中，如有多個(gè)耦合電容或旁路電容，則在低頻等效電路中就含有多個(gè)高通電路。多級(jí)放大電路的總相位移為：兩級(jí)放大電路的波特圖圖 5.5.1fHfL幅頻特性fOfL1fH16 dB3 dB3 dBfBW1fBW2一

5、 級(jí)二 級(jí)-20dB/十倍頻-40dB/十倍頻圖 5.5.1相頻特性-270-360fL1fH1fO-540-180-450-90一 級(jí)二 級(jí)多級(jí)放大電路的通頻帶，總是比組成它的每一級(jí)的通頻帶為窄。-45/十倍頻-90/十倍頻5.5.2多級(jí)放大電路的上限頻率和下限頻率的估算在實(shí)際的多級(jí)放大電路中，當(dāng)各放大級(jí)的時(shí)間常數(shù)相差懸殊時(shí)，可取其主要作用的那一級(jí)作為估算的依據(jù)即：若某級(jí)的下限頻率遠(yuǎn)高于其它各級(jí)的下限頻率，則可認(rèn)為整個(gè)電路的下限頻率就是該級(jí)的下限頻率。同理若某級(jí)的上限頻率遠(yuǎn)低于其它各級(jí)的上限頻率，則可認(rèn)為整個(gè)電路的上限頻率就是該級(jí)的上限頻率。例5.5.1已知某電路的各級(jí)均為共射放大電路，其對(duì)

6、數(shù)幅頻特性如圖所示。求下限頻率、上限頻率和電壓放大倍數(shù)表達(dá)式。（2）高頻段只有一個(gè)拐點(diǎn)，斜率為-60dB/十倍頻程，電路中應(yīng)有三個(gè)電容，為三級(jí)放大電路。解：（1）低頻段只有一個(gè)拐點(diǎn)，說明影響低頻特性的只有一個(gè)電容，故電路的下限頻率為10Hz。fH0.52fH1=(0.522105)Hz=106KHz（3）電壓放大倍數(shù) (2)該電路由幾級(jí)放大電路組成； (3)當(dāng)f=104Hz時(shí)，附加相移為多少？ 當(dāng)f=105Hz時(shí)，附加相移以約為多少？(1)該電路的耦合方式；5.4 已知某放大電路的幅頻特性如圖P5.4所示。試問：解：（1）直接耦合；（2）三級(jí)；（3）當(dāng)f104Hz時(shí)， 135o； 當(dāng)f105H

7、z時(shí)， 270o 。 5.7已知兩級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)求解：(2)波特圖如右圖解：(1)求解如下5.12分析：各電路中頻電壓增益？各電路下限截止頻率？各電路下限截止頻率？（3）折線畫法：低頻段有兩個(gè)拐點(diǎn)，f4Hz時(shí)幅頻特性的斜率為40dB/十倍頻，4Hzf50Hz時(shí)幅頻特性的斜率為20dB/十倍頻；高頻段有一個(gè)拐點(diǎn)，f105Hz時(shí)幅頻特性的斜率為40dB/十倍頻。波特圖如下： 復(fù)習(xí)1：1.高通電路、頻率特性表達(dá)式、波特圖。+_+_CR0.1 fLfL 10 fLf0-20-4020dB/十倍頻-45/十倍頻0 f 4590fL0.1 fL 10 fL復(fù)習(xí)1：2.低通電路、頻率特性表達(dá)式、波特圖。+_+_CR0.1 fHfH 10 fHf0-20-40-20dB/十倍頻fH 10 fH-45-45/十倍頻-900.1 fH0f復(fù)習(xí)1：3.晶體管的高頻等效模型復(fù)習(xí)2：1.晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管的混合 模型2.單管共射放大電路的頻率響應(yīng)表達(dá)式：波特圖的繪制：三段直線構(gòu)成幅頻特性五段直線構(gòu)成相頻特性本章習(xí)題 :5.2; 5.4; 5.7;5.14; 5.16;5.18.本章討論的問題：1.為什么要討論頻率響應(yīng)？如何制定一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)？